【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于高溫儲熱，尤其涉及一種低粘度液硫工質及其制備方法與應用。
技術介紹
1、與熔鹽等顯熱材料或相變儲熱材料相比，單質硫作為儲熱材料具有諸多優勢：首先，單質硫在全球范圍內儲量豐富，并且其生產成本極低(約為商用熔鹽的1/5)；其次，單質硫具有優異的熱穩定性，可以在高溫600℃下用作儲熱流體，同時單質硫的低熔點(～114℃)也有助于保持單質硫在相對低的溫度下進行液態儲熱，從而提供更廣的工作溫區；此外，實驗和數值模擬結果表明，單質硫具有良好的傳熱性能，其儲熱系統的充放熱速率與相變儲熱系統(pcm-tes)相比高出3～14倍。因此，能量密度適中、熱穩定性高、成本低的液態硫儲熱技術有望在未來新型能源系統中得到規模化應用。
2、然而，液態單質硫的粘度是影響其傳熱性能的一個重要因素，液態硫在160℃時進入λ-轉變區，最大粘度出現在約186～188℃，這種特殊的粘溫關系可能是由硫的聚合行為導致的。在液態硫中，存在環狀硫(s8)和鏈狀硫(sx，x>8)之間的平衡，隨著溫度升高，s8環斷裂形成更長的鏈狀硫，這些長鏈的纏繞和交織導致了粘度的增加。超過臨界溫度188℃后，鏈狀硫開始斷裂，此時液硫的粘度隨溫度升高而逐漸降低，這樣劇烈的粘度變化會顯著影響到液硫的流動與傳熱特性。
3、以往的研究文獻中篩選出幾種可降低單質硫粘度的摻雜物質：包括硫化氫、鹵素以及有機物質，不同的摻雜物不僅對硫的粘度有不同程度的影響，還會改變硫的粘度峰值所在的溫區，其降低粘度的機理是通過雜質原子占據鏈狀硫的末端位置，打斷長鏈硫的鏈段，從而降低粘
技術實現思路
1、專利技術目的：本專利技術提供了一種低粘度液硫工質及其制備方法與應用，以解決現有摻雜改性硫由于安全性、制造難度、生產成本等因素難以實現工業應用的問題，為液態硫的改性提供一種工藝簡單、成本較低、安全穩定的新途徑。
2、
技術實現思路
：為實現以上目的，本專利技術提供了一種低粘度液硫工質，包括液態硫和至少一種摻雜物質，所述摻雜物質含有硫化鈉或氯化銅。
3、具體地，所述摻雜物質優選為九水硫化鈉，其中硫化鈉與液態硫的重量百分比優選為2～10％。
4、九水硫化鈉摻雜得到的改性硫能夠穩定地進行儲放熱循環，九水硫化鈉價格低廉易于獲取，摻雜工藝過程簡單，不需要復雜的設備或工藝改進，且降粘效果相比硫化鈉更顯著。同時限定摻雜比例的原因在于，如果硫化鈉的比例過低則難以保證降粘效果，比例過高則會影響液硫工質的儲放熱效率。
5、具體地，所述摻雜物質優選為二水氯化銅，其中氯化銅與液態硫的重量百分比優選為2～10％。
6、二水氯化銅摻雜得到的改性硫也能夠穩定地進行儲放熱循環，二水氯化銅在室溫下性質穩定，加熱過程中不會釋放硫化氫等有毒氣體，摻雜工藝過程簡單，不需要復雜的設備或工藝改進，且降粘效果相比氯化銅更顯著。同時限定摻雜比例的原因在于，如果氯化銅的比例過低則難以保證降粘效果，比例過高則會影響液硫工質的儲放熱效率。
7、進一步地，本專利技術還包括上述低粘度液硫工質的制備方法，包括：
8、將所述摻雜物質溶于液態硫中，以形成低粘度液硫工質。
9、具體地，優選對所述摻雜物質進行研磨后溶于液態硫中。
10、此外，本專利技術還包括上述低粘度液硫工質的應用，所述低粘度液硫工質可用于可逆能量儲存的用途。
11、有益效果：
12、本專利技術通過在液態硫摻雜硫化鈉或氯化銅等金屬鹽類，可以使游離的氫原子或氯原子占據鏈狀硫的末端位置，打斷長鏈硫的鏈段，從而降低液硫工質的粘度。相比于硫化氫、鹵素以及有機物質等揮發性較強的摻雜物，上述金屬鹽類摻雜得到的改性硫在儲放熱循環多次后，其粘度變化更穩定，且高溫耐受性更好，不會因高溫而導致摻雜物分解，同時摻雜工藝簡單，成本低廉，有利于實現液硫工質的規?；瘧?。
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1.一種低粘度液硫工質，其特征在于，包括液態硫和至少一種摻雜物質，所述摻雜物質含有硫化鈉或氯化銅。
2.根據權利要求1所述的低粘度液硫工質，其特征在于，所述摻雜物質為九水硫化鈉，其中硫化鈉與液態硫的重量百分比為2～10％。
3.根據權利要求1所述的低粘度液硫工質，其特征在于，所述摻雜物質為二水氯化銅，其中氯化銅與液態硫的重量百分比為2～10％。
4.一種基于權利要求1～3任一所述低粘度液硫工質的制備方法，其特征在于，包括：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，對所述摻雜物質進行研磨后溶于液態硫中。
6.一種如權利要求1所述低粘度液硫工質的應用，其特征在于，所述低粘度液硫工質用于可逆能量儲存的用途。
【技術特征摘要】
1.一種低粘度液硫工質，其特征在于，包括液態硫和至少一種摻雜物質，所述摻雜物質含有硫化鈉或氯化銅。
2.根據權利要求1所述的低粘度液硫工質，其特征在于，所述摻雜物質為九水硫化鈉，其中硫化鈉與液態硫的重量百分比為2～10％。
3.根據權利要求1所述的低粘度液硫工質，其特征在于，所述摻雜物質為二水氯化銅，其中氯化銅與...
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